隔膜结构、工艺制备及竞争格局如何？

锂电关键材料之一，隔膜涂覆趋势持续。

隔膜是锂电池关键的内层组件之一亦是成本的重要构成。隔膜是有孔隙的绝缘膜，将电池的正、负极分隔开来防止短路。隔膜的孔隙能使电解液传输锂离子，且电子从外电路传输，从而形成电化学充放电回路。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性。目前，锂离子电池隔膜生产材料以聚烯烃为主，主要包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)复合材料。根据我们测算，按照2022 年12月30日鑫椤资讯披露的材料价格，我们测算在电池成本中，隔膜成本占比分别为5.48%。

锂电池隔膜主要通过干法和湿法两种不同工艺制备而成。根据技术路线不同，锂电池 隔膜可分为干法单向拉伸工艺隔膜、干法双向拉伸工艺隔膜、湿法工艺隔膜。 (1)干法工艺：将聚烯烃树脂熔融、挤压、吹膜制成结晶性聚合物薄膜，经过结晶化处 理、退火后，得到高度取向的多层结构，在高温下进一步拉伸，将结晶界面进行剥离，形 成多孔结构，可以增加薄膜的孔径。(2)湿法工艺：又称相分离法或热致相分离法，将液态烃或一些小分子物质与聚烯烃树 脂混合，加热熔融后，形成均匀的混合物，然后降温进行相分离，压制得膜片，再将膜片 加热至接近熔点温度，进行双向拉伸使分子链取向，最后保温一定时间，用易挥发物质洗 脱残留的溶剂，可制备出相互贯通的微孔膜材料。

性能对比：干法的优点是工艺相对简单、附加值高、无环境污染；缺点是孔径及孔隙 率较难控制、产品不能做得很薄。湿法的优点是隔膜孔径范围比较小而均匀、双向拉伸强 度高、膜更薄；缺点是投资大、周期长、工艺复杂。 应用领域：在动力锂电领域，干法隔膜熔点高于湿法，具有较优的耐压性能，因此主 要用于储能、磷酸铁锂动力电池、两轮车等领域，且成本相对低于湿法。而湿法工艺整体 工艺难度大、精密程度高，可以获得更高的孔隙率和更好的透气性，能够生产轻薄、高强 度和高能量密度的隔膜，更容易满足下游锂电池对于轻薄化、大容量、高能量密度的需求， 因此湿法隔膜多用于三元电池。

当前湿法技术路线占主流。根据 EV Tank 数据，2016 -2022 年，国内湿法隔膜出货量大 幅增长，从 5.5 亿平方米增长至 104.8 亿平方米，六年 CAGR 为 63.4%，市占率从 43.3%增 长至78.7%，当前湿法路线已经成为市场主流，原因在于湿法隔膜性能优势明显，有利于提 高动力电池的能量密度，更能够适应下游动力电池追逐向高能量密度的趋势。

中期看干湿法两种路线互补并存。根据 EV Tank 数据，2016-2019 年，国内干法隔膜出 货量从 7.2 亿平方米增长至 9.8 亿平方米，增速远低于同期湿法隔膜水平；但 2020-2022 年 干法隔膜出货量三年 CAGR为 42.6%，增速快速上行，主要原因有以下几点：1)近年来新能 源汽车补贴退坡使成本压力向上游传导，干法隔膜成本优势凸显。2)在动力领域，比亚迪 研发的刀片电池为代表的电芯长薄化趋势越来越明显，叠片工艺对隔膜力学特性要求高， 干法单拉隔膜的高安全性、低成本使得其成为刀片电池的优选技术路线。3)储能作为锂离 子电池最有潜力的应用领域之一，吸引了宁德时代、LG 为代表的众多企业大力布局，干法 隔膜在成本、安全性上的优势使得其成为储能市场的优选技术。从中期来看，干湿法隔膜 仍将凭借各自的优势呈现并存的状态。

涂覆改性将提升隔膜性能，基膜配套涂覆趋势持续。涂覆是在聚烯烃隔膜上涂覆特定 材料，改变基膜性能，不仅可提升隔膜的热稳定性、改善其机械强度，防止隔膜收缩而导 致的正负极大面积接触，还能提高隔膜的耐刺穿能力，防止电池长期循环工况下锂枝晶刺 穿隔膜引发的短路。同时，涂覆工艺有利于增强隔膜的保液性和浸润性，从而延长电池循 环寿命。此外，涂覆隔膜产品溢价高，预计隔膜生产商将加大对涂覆工艺的投入。

涂覆环节的材料包括涂覆颗粒和涂覆溶剂。(1)涂覆颗粒(即涂覆材料)：可分为无机和 有机两大类。无机材料主要有陶瓷(勃姆石、氧化铝)，有机材料主要有 PVDF、PMMA、芳 纶等。无机材料的主要优势在于技术更为成熟，生产成本更低，性价比高，经济性较有机 涂覆有明显优势；有机涂覆最大的优势就是产品性能好，但价格昂贵。(2)涂覆溶剂：可分 为油性(丙酮、NMP 等)与水性(去离子水、乙醇、丙三醇等)两种。油性涂覆用于有机涂覆颗 粒，均匀性和粘附性优于水性涂覆，但成本偏高，主要用于高端电池。水性涂覆尽管性能 方面有所欠缺，但性价比高。到 2026 年全球锂电隔膜需求为 428 亿平方米，四年 CAGR 为 42%。我们测算得到， 2026 年全球动力、储能和消费锂电池对隔膜的需求量分别达到 276、128 和 23 亿平方米， 五年 CAGR 分别为 42%、79%和 4%。

中国企业份额领先。根据 GGII 数据，2021 年我国隔膜出货量达 78 亿平米，同比增长 210%，同期全球锂电隔膜产量达到 108 亿平米。中国锂电隔膜市占率已经超过 70%，是全 球产能的中心。国内企业积极投资扩张产能，而海外隔膜企业多为多业务集团，整体扩张 节奏保守，新增产能有限。 隔膜行业市场集中度较高。根据 EV Tank，2022 年国内干法、湿法隔膜市场呈现高度 集中的竞争格局。其中湿法隔膜领域“一超多强”，恩捷股份的龙头地位稳固；干法隔膜行 业“三足鼎立”，中兴新材、星源材质和惠强新材处于第一梯队，与第二梯队的差距较大。

市场两极分化，企业盈利能力拉开差距。从毛利率来看，恩捷股份、星源材质为代表 的一线企业具有稳定而可观的盈利能力，随着隔膜产能扩大和连续生产降低期间费用，可 有效摊薄成本。而二三线企业盈利能力波动较大，与一线企业有较为明显的差距，部分企 业甚至陷入长期亏损泥潭，近年行业内的并购重组时有发生。2018-2019 年市场竞争加剧， 隔膜低端产能过剩，企业价格战致使净利率下降更为明显，部分企业隔膜业务均有不同程 度的亏损，而 2020 年至今新能源汽车对锂电池的需求旺盛，隔膜行业供不应求，同时隔膜 工艺日趋成熟，规模效应发挥作用，成本降低，业内公司盈利能力均有不同程度的恢复。

生产设备外购受限，非头部企业扩产节奏可能受影响。目前，干法隔膜生产设备已经 基本完成国产化，北京自动化研究所、桂林电科所和济南机械装备总厂等都可以供应，国 外供应商有奥地利 SML 兰精机械等。而锂电池湿法隔膜生产设备复杂，主要依赖进口，世 界上主要设备供应商有德国布鲁克纳、日本制钢所、日本东丽、韩国 MASTER、韩国韩承、 法国 ESOPP 等。头部隔膜厂商与设备厂商保持紧密联系，优质设备供应商产能被企业绑定。 此外，从订单下发至设备交付通常需要一年半以上，设备进厂后通常还需要数月的设备调 试时间，扩产周期长。我们预计非头部企业的扩产节奏可能会受多方面因素影响。